Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

12
HF
и 19,0 + 3,26
.
10
–3
Т + 5·10
4
/ Т
2
для Н
2
. Для HF и Н
2
данные
взяты из справочника.
Суммарная теплоемкость конечной смеси
∑
Vii
cm = 186 + 27,4
.
10
-–3
Т
2)
Дж/К.
Остается приравнять тепловыделение химической реакции
поглощению тепла при нагреве продуктов реакции от 298 до Т
м
,т.е.
решить относительно Т
м
уравнение
1335
.
10
3
=
∫
⋅⋅⋅+
−
М
T
dTТ
298
3
)104,27186( ,
которое сводится к алгебраическому уравнению
Т
м
2
+ 13,57
.
10
3
Т
м
– 1,024
.
10
8
= 0
Найдя величину Т
м
= 5400 К, нетрудно рассчитать и величину
максимального давления взрыва
Р
м
:
.
)(
)(
0
0
реаг
продМ
М
mТ
mТ
РР
⋅
⋅
⋅=
где m
прод
= 1
.
m
Xe
+ 6
.
m
HF
+ 3
.
m
H2
= 10 моль;
m
реаг
= 6
.
m
H2
+ 1
.
m
XeF6
= 7 моль.
Подставляя
m
прод
, m
реаг
, Т
о
= 298 К, Р
о
= 1 атм, Т
м
= 5400 К, получим
Р
м
= 25,9 атм.
Приведенный расчет является приближенным. Это связано с тем,
что табличные выражения для теплоемкостей
Н
2
и HF, приведенные в
форме полиномов, верны для
Н
2
в интервале Т = 298 – 3000 К, а для
HF при Т = 298 – 2000 К. Знакомящимся с термохимическими
расчетами предлагается предсказать – будет ли уточненная величина
Т
м
выше или ниже полученной в приближенном расчете величины
5400 К.
2
Член 5
.
10
4
/Т
2
составляет при 298 лишь 0,6% общей теплоемкости и еще меньше его
величина при более высоких Т. Пренебрежение им не вносит ошибки в расчет. 
HF и 19,0 + 3,26 . 10–3 Т + 5·104/ Т2 для Н2. Для HF и Н2 данные
взяты из справочника.
   Суммарная теплоемкость конечной смеси

             ∑ mi cVi = 186 + 27,4 . 10-–3 Т         2)
                                                          Дж/К.

   Остается   приравнять   тепловыделение  химической   реакции
поглощению тепла при нагреве продуктов реакции от 298 до Тм ,т.е.
решить относительно Тм уравнение

                              TМ
                                                    −3
             1335 10 = ∫ (186+ 27,4⋅10 ⋅Т )⋅dT ,
                   .   3

                              298

которое сводится к алгебраическому уравнению

             Тм2 + 13,57.103 Тм – 1,024.108 = 0

Найдя величину Тм = 5400 К, нетрудно                        рассчитать   и   величину
максимального давления взрыва Рм :

                         (Т М )⋅mпрод
             РМ = Р0 ⋅                     .
                           (Т 0 )⋅m реаг

  где mпрод = 1 . mXe + 6 . mHF + 3 . mH2 = 10 моль;
      mреаг = 6 . mH2 + 1 . mXeF6 = 7 моль.
Подставляя mпрод , mреаг, То = 298 К, Ро = 1 атм, Тм = 5400 К, получим

             Рм = 25,9 атм.

     Приведенный расчет является приближенным. Это связано с тем,
что табличные выражения для теплоемкостей Н2 и HF, приведенные в
форме полиномов, верны для Н2 в интервале Т = 298 – 3000 К, а для
HF при Т = 298 – 2000 К. Знакомящимся с термохимическими
расчетами предлагается предсказать – будет ли уточненная величина
Тм выше или ниже полученной в приближенном расчете величины
5400 К.


2
 Член 5.104/Т2 составляет при 298 лишь 0,6% общей теплоемкости и еще меньше его
величина при более высоких Т. Пренебрежение им не вносит ошибки в расчет.
                                               12

Страницы